Đang tải... (xem toàn văn)
MỞ ĐẦU1CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN21.1. Lý do chọn đề tài21.2. Tìm hiểu các bộ điều khiển thiết bị điện và rèm cửa trên thị trường21.2.1. Một số bộ điều khiển thiết bị điện trên thị trường21.2.2. Một số loại rèm cửa trên thị trường51.3. Nội dung nghiên cứu71.3.1. Đối tượng nghiên cứu71.3.2. Tính năng của sản phẩm cần đặt được71.3.3. Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống7CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT82.1. Điều khiển từ xa sử dụng IC PT224882.1.1. Giới thiệu82.1.2. Sơ đồ chân92.1.3. Nguyên lý hoạt động92.1.4. Dạng xung phát ra102.2. Led thu hồng ngoại TL1838112.2.1. Giới thiệu112.2.2. Thông số chính của TL1838112.3. Cảm biến vật cản122.3.1. Giới thiệu122.3.2. Thông số kỹ thuật và tính năng122.4. Giới thiệu về vi điều khiển ARM122.4.1. Giới thiệu sơ lược về họ vi điều khiển ARM – CORTEX122.4.2. Công cụ lập trình152.4.3. Ngoại vi GPIO162.4.4. Ngoại vi Systick172.5. IC eeprom AT24C02202.5.1. Giới thiệu IC eeprom AT24C02202.5.2. Thông số kỹ thuật202.6. Tìm hiểu về giao tiếp I2C212.6.1. Đặc điểm của giao thức I2C212.6.2. Giao tiếp I2C với IC AT24C02222.7. Tìm hiểu về IC L298n232.7.1. Giới thiệu về IC L298n232.7.2. Thông số kỹ thuật24CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN253.1. Sơ đồ khối bộ điều khiển thiết bị điện từ xa253.1.1. Yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống253.1.2. Sơ đồ khối hệ thống253.2. Thiết kế phần cứng263.2.1. Khối Thu phát hồng ngoại263.2.2. Thiết kế khối nguồn263.2.3. Thiết kế khối lưu trữ273.2.4. Thiết kế khối động cơ273.2.5. Thiết kế khối relay283.2.6. Thiết kế khối nút nhấn và led báo hiệu283.2.7. Thiết kế khối cảm biến283.2.8. Sơ đồ nguyên lý toàn bộ hệ thống293.3. Thi công hệ thống293.3.1. Giới thiệu303.3.2. Thi công bo mạch303.4. Thiết kế phần mềm313.4.1. Lập trình chương trình chính313.4.2. Giải mã tín hiệu hồng ngoại353.4.3. Đọc ghi với IC AT24C02373.5. Thực nghiệm393.5.1. Sản phẩm sau khi hoàn thành393.5.2. Bật tắt thiết bị điện403.5.3. Điều khiển rèm cửa40KẾT LUẬN41TÀI LIỆU THAM KHẢO42PHỤ LỤC43
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CNKT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ XA CBHD Sinh viên Mã sinh viên Hà Nội – 2020 : ThS Phạm Văn Chiến : Nguyễn Văn Lâm : 1141050117 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày… tháng… năm 2020 Người nhận xét MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng anh Tiếng việt I2C Inter-Integrated Circuit Truyền thông nối tiếp dây EEPROM Electrically Bộ nhớ không liệu ngừng cung cấp điện Erasable Programmable Read – Only Memory GPIO General-Purpose Input/Output Nơi giao tiếp chung tín hiệu tín hiệu vào PCB Printed Circuit Board Mạch in SMS Short Message Services Tin nhắn WIFI Wireless Fidelity Mạng kết nối không dây LỜI CẢM ƠN Em chân thành cám ơn quý thầy, cô trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội tận tình dạy dỗ suốt năm qua Trong phải kể đến q thầy khoa điện tử tạo điều khiện cho em thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn ThS Phạm Văn Chiến tận tình giúp đỡ em trình lựa chọn hỗ trợ em trình thực đề tài Cung cấp cho em kiến thức quý báu lời khuyên hữu ích Tạo động lực cho em hồn thành tốt nhiệm vụ Em xin cám ơn ý kiến đóng góp thầy giáo giúp em thực đề tài Để hoàn thành em nỗ lực nghiên cứu, thiết kế chế tạo, thời gian kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận lời góp ý chân thành từ thầy bạn để có thêm hiểu biết hồn thiện q trình làm việc sau Em xin chân thành cảm ơn! MỞ ĐẦU Ngày với phát triển ngành điện tử ứng dụng điện tử giúp sáng tạo người trở thành thực Các lĩnh vực sống áp dụng thiết bị điện tử dường nhìn đâu gia đình có thiết bị điện tử Ngành điện tử ứng dụng tạo chỗ đứng khẳng định tầm quan trọng nhu cầu người Với ứng dụng cho hệ thống nhúng ngày trở nên phổ biến, từ ứng dụng đơn giản điều khiển chốt đèn giao thông định thời, đếm sản phẩm dây chuyền sản xuất, điều khiển tốc độ động điện chiều, đồng hồ thời gian thực Đến ứng dụng phức tạp hệ thống điều khiển robot, kiểm soát nhà máy hệ thống kiểm soát máy lượng hạt nhân Các hệ thống tự động trước sử dụng nhiều công nghệ khác hệ thống tự động hoạt động nguyên lý khí Các thiết bị, hệ thống có chức xử lý mức độ tự động thấp so với hệ thống tự động đại xây dựng tảng hệ thống nhúng Trong nhiều năm trước, dòng vi điều khiển 8051 sinh viên sử dụng nhiều với tính đơn giản, dễ PIC với ưu tốc độ cao, chi phí thấp nghiên cứu, sử dụng nhiều Nhưng vài năm trở lại có dòng vi điều khiển ngày nắm vị trí quan trọng lĩnh vực với tốc độ xử lý cao có nhiều tính vượt trội nên đề tài tốt nghiệp này, em sử dụng vi điều khiển STM32F103C8T6 thuộc họ vi điều khiển ARM để thực đề tài “Thiết kế điều khiển thiết bị điện từ xa” CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kĩ thuật, công nghệ kỹ thuật điện tử mà đặc biệt kỹ thuật điều khiển tự động đóng vai trị quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp, cung cấp thơng tin… Do đó, sinh viên chun ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử Truyền Thông phải biết nắm bắt xu hướng vận dụng kiến thức học để phát triển cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điện tử, truyền thơng nói riêng Bên cạnh cịn thúc đẩy phát triển kinh tế nước nhà Như biết, hộ gia đình Việt Nam sử dụng nhiều thiết bị điện như: Tivi, tủ lạnh, quạt điện, hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống rèm cửa tự động, bình nóng lạnh, hệ thống âm thanh, hế thống cửa tự động…Đa phần thiết bị sử dụng gây bất tiện chúng hoạt động độc lập đòi hỏi người sử dụng phải chủ động đến thiết bị để điều khiển Thử tưởng tượng, xem tivi bạn muốn tắt đèn, bật quạt kéo rèm cửa, bạn phải đứng dậy đến thiết bị để bật/ tắt chúng Điều thật bất tiện phải khơng? Nhưng cần ngồi ghế xem tivi mà bật/ tắt thiết bị tiện lợi Chính bất cập với xu hướng công nghệ nên em chọn đề tài “ Thiết kế điều khiển thiết bị điện từ xa” để điều khiển thiết bị điện thuận tiện 1.2 Tìm hiểu điều khiển thiết bị điện rèm cửa thị trường 1.2.1 Một số điều khiển thiết bị điện thị trường Trên thị trường có nhiều điều khiển thiết bị điện gia đình đa dạng phong phú từ mẫu mã giá tiền với nhiều phương thức điều khiển khác Sau số điều khiển thông dụng: 1.2.1.1 Bộ điều khiển sử dụng sóng vơ tuyến Là loại điều khiển từ xa xuất đầu tiên, đến giữ vai trò quan trong đời sống Đây loại điều khiển sử dụng không gian lớn, có vật che chắn Nó điều khiển thiết bị điện cách nhấn phím điều khiển từ xa, tạo tín hiệu vơ tuyến tương ứng tín hiệu nhận phần thu từ điều khiểu đầu - Ưu điểm: + Phạm vi truyền tải rộng( khoảng 30 mét) + Có thể xuyên tường - Nhược điểm: + Trong khơng gian có vơ số thiết bị có tín hiệu vơ tuyến, điều gây nhiễu trình điều khiển + Mới đáp ứng khả bật tắt thiết bị điện Hình 1.1: Bộ điều khiển từ xa sử dụng sóng vơ tuyến 10 1.2.1.2 Bộ điều khiển sử dụng internet Bộ điều khiển bật tắt thiết bị điện từ xa nơi đâu có sóng wifi – 3G dùng cho điện thoại, máy tính bảng, laptop,… truy cập vào phần mềm từ theo dõi trạng thái thiết bị điện nơi đâu Ưu điểm: + Điều khiển thiết bị điện khoảng cách không giới hạn + Quản lý tốt thiết bị điện qua phần mềm + Giao diện dễ dàng sử dụng - Nhược điểm: + Chỉ hoạt động có kết nối internet + Mới đáp ứng khả bật tắt thiết bị điện Hình 1.2: Bộ điều khiển sử dụng internet 1.2.1.3 Bộ điều khiểu từ xa sử dụng tin nhắn SMS gọi đến Điều khiển thiết bị điện tin nhắn gọi vị trí có phủ sóng mạng điện thoại di động.Tự động gửi lại tin nhắn báo trạng thái thiết bị - Ưu điểm: + Sóng điện thoại bao phủ rộng khắp, nhờ bạn điều khiển hệ thống tưới dù đâu - Nhược điểm: + Bạn phải tốn phải nạp thẻ (nạp tiền) cho sim ... CHƯƠNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN 31 3.1 Sơ đồ khối điều khiển thiết bị điện từ xa 3.1.1 Yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống Bộ điều khiển thiêt bị điện cần đáp ứng nhu cầu sử dụng sau: Học. .. tắt thiết bị tiện lợi Chính bất cập với xu hướng công nghệ nên em chọn đề tài “ Thiết kế điều khiển thiết bị điện từ xa? ?? để điều khiển thiết bị điện thuận tiện 9 1.2 Tìm hiểu điều khiển thiết bị. .. bật tắt thiết bị điện Hình 1.2: Bộ điều khiển sử dụng internet 1.2.1.3 Bộ điều khiểu từ xa sử dụng tin nhắn SMS gọi đến Điều khiển thiết bị điện tin nhắn gọi vị trí có phủ sóng mạng điện thoại